Què causa els canvis dimensionals a les peces de metall rares després del mecanitzat?
Deixa un missatge
La tensió residual es pot alliberar durant el mecanitzat
Els canvis dimensionals després del mecanitzat no sempre indiquen un problema amb el dibuix o la inspecció final. Per al tàntal, el niobi, el tungstè, l'hafni i els seus aliatges, un component es pot moure lleugerament després d'haver-se retirat de l'aparell, deixar que es refredi o sotmès a un processament posterior. Les condicions del material, la geometria de la peça, les forces de mecanitzat i la generació de calor poden influir en l'estabilitat dimensional.
Un dels motius habituals és l'alliberament de l'estrès intern. El material de metall rar pot haver experimentat una fusió, forja, laminació, tractament tèrmic o altres deformacions abans d'arribar a l'etapa de mecanitzat. Quan s'elimina una quantitat significativa de material, l'equilibri de la tensió interna dins de la peça pot canviar. Les seccions primes i els components asimètrics tenen més probabilitats de mostrar aquest efecte perquè tenen menys rigidesa estructural.
La calor durant el mecanitzat pot afectar les dimensions
El mecanitzat també introdueix calor al component. L'àrea de tall pot arribar a ser significativament més calenta que el material circumdant, provocant una expansió tèrmica temporal durant el processament. Si es mesura una part de-tolerància estreta abans que torni a la temperatura d'inspecció acordada, és possible que les seves dimensions mesurades no representin la seva condició final.
La velocitat de tall, l'alimentació, la profunditat de tall, l'estat de l'eina, la taxa d'eliminació del material i les condicions de refrigeració poden influir en la generació de calor. Per tant, per a components de precisió, el mecanitzat i la inspecció s'han de considerar conjuntament. Una dimensió que sembla correcta mentre la peça està calenta pot canviar lleugerament després que el component arribi a una temperatura estable.
La geometria de les peces pot fer que el problema sigui més notori
La quantitat i distribució del material eliminat d'un component pot tenir un efecte significatiu en l'estabilitat dimensional. Una peça gruixuda i simètrica pot romandre relativament estable, mentre que un component-de paret prima o asimètric pot respondre de manera diferent a mesura que avança el mecanitzat.
Les cavitats profundes, les parets estretes, les seccions llargues sense suport i l'eliminació desigual de material poden augmentar el risc de moviment. La seqüència de mecanitzat també és important. El mecanitzat en brut seguit d'una etapa intermèdia i un acabat final pot proporcionar un millor control dimensional que intentar eliminar tot el material en una sola operació.
Aquesta és una de les raons per les quals la tolerància final d'un dibuix no s'ha de considerar per separat de la geometria de la peça. En principi es pot aconseguir una tolerància, però la ruta de fabricació encara ha de mantenir el component estable mentre es produeix aquesta tolerància.
La fixació pot canviar la peça després del llançament
Un accessori manté la peça en posició durant el mecanitzat, però la força de subjecció també pot influir en la seva forma. Si un component prim es subjecta amb força contra un accessori, pot romandre en una posició lleugerament diferent del seu estat natural mentre s'elimina el material.
Un cop alliberat el component, part d'aquesta deformació pot desaparèixer i la peça es pot moure. El problema contrari pot ocórrer quan el suport és insuficient i la peça es mou o vibra durant el tall.
Per a geometries difícils, el disseny de l'aparell forma part, per tant, del control dimensional. La manera com es suporta un component durant el mecanitzat pot ser tan important com els paràmetres de tall utilitzats per eliminar el material.
Les condicions de mesura han de ser coherents
No totes les diferències entre dues mesures significa que el component en si ha canviat. La temperatura, l'equip de mesura, els punts de referència, el posicionament i el temps d'inspecció poden afectar el resultat.
Això pot esdevenir un problema quan un proveïdor mesura una peça acabada i el client la torna a comprovar després del lliurament. Si les dues parts utilitzen condicions de referència o mètodes de mesura diferents, és possible que els resultats no siguin directament comparables.
Per a components metàl·lics rars de tolerància-estancada, s'han d'acordar el mètode d'inspecció i la condició de referència abans de la producció. Això dóna a les dues parts la mateixa base per jutjar si la peça acabada compleix el dibuix.
L'estabilitat dimensional comença amb la planificació del procés
Els canvis dimensionals són més fàcils de controlar quan es tenen en compte abans de començar el mecanitzat. Per a un component exigent, els enginyers i els fabricants poden necessitar revisar conjuntament l'estat del material, la quantitat de material que cal eliminar, la seqüència de mecanitzat, el mètode de fixació, les operacions intermèdies i les condicions finals d'inspecció.
L'objectiu no és simplement produir una peça que mesura correctament en un moment determinat durant el mecanitzat. El component acabat ha de romandre dins del rang dimensional requerit després del mecanitzat, l'alliberament de la fixació, el refredament i qualsevol processament posterior especificat.
Per a peces metàl·liques rares amb toleràncies ajustades o geometries complexes, entendre aquests factors aviat pot ajudar els enginyers a establir requisits pràctics i evitar reelaboracions innecessàries.
